高位转换的框支转换构件抗震性能比较研究

摘要

近年来，随着经济的快速发展，人们对建筑的要求不再局限于适用性和耐久性的需求，对建筑使用功能提出了新要求，要求建筑使用功能的多元化和建筑外形的复杂化。高位转换的框支转换层结构在工程中得到广泛应用，满足建筑底部大空间，上部住宅或者办公楼的小空间使用要求；但是采用框支转换层结构，会带来转换层的竖向传力构件不连续，传力路径比较复杂，转换层上下部刚度突变严重等问题。为了满足建筑上的需求，需要设置结构转换层来实现上下刚度的转换。目前采用的转换层形式有多种，工程中常采用大梁做为转换，但是，梁式转换层的刚度突变大，不利于抗震；此外，转换梁的体积一般较大，不利于施工，因此工程师在做结构方案设计的时候可以考虑其他形式的转换构件，选择更合理的结构设计方案。如何在工程实际中选取比较合理的转换形式成为框支转换结构的一个研究重点。
　　本工程是一个梁式高位转换的框支转换层结构，在结构方案选型的时候，选用梁式转换形式，但是梁式转换带来了严重的剪力突变以及刚度突变等问题，为了找到更好的设计方案，本文以此工程为研究对象，另外建立一个空腹式框支转换层结构和一个桁架式框支转换层结构的方案。采取理论分析以及软件计算分析的方法，对三种转换层形式在地震作用下进行弹性对比分析，总结不同的框支转换层结构在地震作用下的地震效应。主要内容如下:
　　（1）根据工程实例，在同一转换高度下，采用有限元设计软件ETABS和PKPM分别建立梁式框支转换层结构、空腹桁架式框支转换层结构及桁架式框支转换层结构三个方案，按照我国规范要求调整三个方案的结构布置。
　　（2）对建立的三个方案进行地震作用下的振型分解反应谱分析和弹性时程分析；对比分析三种框支转换层结构的周期比，位移比，质量比，等效刚度比，层位移及楼层剪力等的变化，发现这三种不同框支转换层结构的受力特点。分析表明桁架式框支转换层结构的整体抗震性能要更好一些，桁架转换层能很好的缓解转换层上下刚度突变，位移突变，剪力突变等问题；在地震作用下桁架式框支转换层结构能承受的剪力要多，且其对地震响应的剧烈程度没有梁式框支转换层结构及空腹桁架式框支转换层结构的结构明显。
　　(3)选取桁架式的框支转换层结构进行大震作用下的静力弹塑性（pushover）分析，分析桁架式转换层的屈服破坏情况，综合评价桁架式转换层结构的整体抗震性能，并提出相应的设计建议。

目录

前言

1.1 引言

1.2 转换层结构形式及特点

1.3高位转换的框支转换结构的研究现状及应用

1.4问题的提出及本文研究目标、意义

2.1结构抗震设计理论

2.2. 现阶段我国抗震设计的方法

2.3计算软件介绍

第三章 不同转换形式的框支转换构件整体方案建立

3.1工程概况

3.2结构有限元方案的建立

3.3本章小结

4.1模态分析

4.2 静力对比结果

4.3 弹性时程分析方法对比

4.4局部转换构件的内力分析及工程量对比分析

4.5 本章小结

5.1 Pushover方法介绍

5、2性能点的计算结果

5.3 结构推覆沿算结果汇总

5.4 本章小结

第六章 结论及展望

6.1 本文结论

6.2 本文不足及展望

致谢

参考文献